Fragenkatalog zum ÖWAV - Regelblatt 516 Ausbildungskurs für das Betriebspersonals von Biogasanlagen

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1 Wien, im Juni.2009 Fragenkatalog zum ÖWAV - Regelblatt 516 Ausbildungskurs für das Betriebspersonals von Biogasanlagen Die nachfolgenden Fragen werden im Rahmen des Lehrgangs behandelt. Ziel des Fragenkatalogs ist es, dem interessierten Kursteilnehmer die Lerninhalte darzustellen und andererseits den Vortragenden eine Hilfestellung zu geben, welches Wissen vermittelt werden soll und über welche Kenntnisse die Kursteilnehmer nach Absolvierung des Kurses verfügen müssen. Das 1 x 1 der Biogasanlage 1. Beschreiben Sie das grundsätzliche Verfahren zur Erzeugung von Biogas (beginnend bei der Substratlagerung bis zur Verwertung des Gärrests). 2. Welche grundsätzlichen Verfahren in Bezug auf Temperatur, TS-Gehalt und Anzahl der Fermentationsbehälter zur Erzeugung von Biogas kennen Sie? 3. Wie entsteht Biogas? Welche grundlegenden Bedingungen sind für das Entstehen von Biogas erforderlich? 4. Welche wichtigen Stoffgruppen sind in Biomassen enthalten? 5. Wann und warum ist eine gute Durchmischung des Fermenterinhalts notwendig? 6. Nennen Sie die wichtigsten Komponenten und Anlagenteile einer Biogasanlage. 7. Nennen Sie Temperaturbereiche, bei denen Biogasanlagen betrieben werden. 8. Welche wichtigen Größen sind bei der Umrechnung des Biogasvolumens auf Normzustand zu beachten? 9. Wie wird die Faulraumbelastung ermittelt? 10. Was lässt sich aus der ermittelten Faulraumbelastung für die Biogasanlage ableiten? 11. Von welchen Parametern ist das Gärraumvolumen bzw. die Fermentergröße im Wesentlichen abhängig? 12. Nennen Sie Beispiele für die Angabe der spezifischen Gasproduktion. In welchen Einheiten wird die spezifische Gasproduktion angegeben? 13. Wie setzt sich Biogas zusammen? 14. Welchen durchschnittlichen Energieinhalt hat unaufbereitetes Biogas und von welchem Parameter ist dieser im Wesentlichen abhängig? 15. Welche Einsatzmöglichkeiten für Biogas kennen sie? 16. Warum gilt die Verbrennung von Biogas als CO 2 -neutral? Rechtliche Grundlagen 17. Wo findet man Informationen zu den in Österreich gültigen Rechtsvorschriften? 18. In welchem Gesetz sind die Pflichten für den Gesundheitsschutz von Arbeitnehmern geregelt? Nennen Sie eine wichtige Verordnung dazu.

2 19. Was bezweckt ein Managementsystem? (zb Umwelt, Qualität, Sicherheit Gesundheitsschutz) 20. Welche Informationen findet man in einem Bescheid? 21.Über welche bundes- und landesrechtlichen bzw. fachlichen Regelungen wird der Stand der Technik von Biogasanlagen definiert? (Gesetze, Verordnungen, Normen, Richtlinien, Regelblätter, technische Grundlage des BMWFJ etc.) 22. Welchen Einfluss hat die Bewilligung (der Bescheid) auf die möglichen Rohstoffe (Gärsubstrate)? 23. Welche gesetzlichen Bestimmungen sind bei der Aufbringung der Gärrückstände auf landwirtschaftliche Flächen zu beachten? Mikrobiologie, Prozesskontrolle, An- und Abfahrbetrieb 24. Von welchen Parametern ist die Gärraumbelastung abhängig? 25. Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Biogasbildung? 26. Von welchen Parametern ist die Verweildauer im Wesentlichen abhängig? 27. Nennen Sie die vier mikrobiologischen Stufen (Phasen) der anaeroben Fermentation (Biogas-Bildung). 28. Welche freien flüchtigen Fettsäuren (VFA) kennen Sie und welchen Einfluss bzw. welche Bedeutung haben sie für die Biogas-Bildung? 29. Welche organische Verbindung von nachwachsenden Rohstoffen ist anaerob nicht abbaubar? 30. Warum ist Holz kein Substrat für Biogasanlagen? 31. Wodurch ist die Mindestverweilzeit in einem Biogas-Reaktor bestimmt und was geschieht, wenn diese unterschritten wird? 32. Was beschreibt das C:N:P-Verhältnis? Welches C:N:P-Verhältnis sollten Substrate für die Biogasbildung aufweisen? Was bedeutet eine Abweichung vom Idealwert? 33. Klassifizieren Sie die typischen Temperaturbereiche zum Betrieb von Biogasreaktoren. Wo liegen die jeweiligen Optima und welche Vor- und Nachteile haben die einzelnen Temperaturbereiche? 34. Worin liegt der wesentliche Unterschied zwischen Pasteurisation und Sterilisation? 35. Welche Verarbeitungsnormen müssen bei der Verarbeitung von tierischen Nebenprodukten (TNP) der Kategorie 3 eingehalten werden? 36. Welche TNP-Materialien dürfen in Biogasanlagen NICHT verarbeitet werden? Nennen Sie Beispiele. 37. Welche Auflagen aus der TNP-VO (Verordnung (EG) Nr. 1774/2002) bzw. aus der österreichischen Tiermaterialien-VO (BGBl. II Nr. 484/2008) ergeben sich bei der Verarbeitung von Speiseresten in österreichischen Biogasanlagen? 38. Welche Auflagen aus der TNP-VO (Verordnung (EG) Nr. 1774/2002) ergeben sich bei der Verarbeitung von Gülle? 39. Um die Qualität des Endproduktes einer mit Speiseabfällen betriebenen Biogasanlage aus hygienischer Sicht garantieren zu können fordert die TNP- Verordnung (Verordnung (EG) Nr. 1774/2002) die faktische Trennung der

3 Biogasanlage in 2 Zonen: Benennen Sie diese und beschreiben Sie kurz warum diese Trennung sinnvoll ist! 40. Welche Prozessparameter müssen aus Sicht der Hygiene aufgezeichnet werden? 41. Was bedeutet ein zu hoher/zu niedriger ph-wert im Fermenter? 42. Was bedeuten TS und ots und wie werden diese Parameter bestimmt? 43. Worauf ist bei der Probenahme zur Gärprozessanalyse zu achten? 44. Welche Parameter sollen bei einer Substratanalyse ermittelt werden? 45. In welchem Bereich liegt das ph-optimum für die Biogas-Bildung? Welche Maßnahmen kann man bei einem Abdriften des ph-wertes nach unten (ph kleiner 6,8) treffen? 46. Welche einfachen Analysen zur Prozesskontrolle können Sie an der Anlage selbst durchführen? 47. Was soll kontinuierlich gemessen werden? 48. Warum bestimmt die Zusammensetzung und Qualität des Substrats die Biogasqualität (CH 4, CO 2, H 2 S)? 49. Welche chemischen Analysen-Parameter geben eine zusätzliche Sicherheit bei der Gärprozesskontrolle? 50. Benennen Sie die Ursachen von Schwimmschichten und deren Behebung. 51. Benennen Sie die Ursachen für Sinkschichten und die Möglichkeiten der Behebung. 52. Erklären Sie die Gründe der Schaumbildung und die Möglichkeiten der Behebung. 53. Welche Probleme können bei der schlagartigen Zugabe von sehr fetthaltigen Substraten erwartet werden? 54. Welcher Anteil des Substrates wird bei der ots-bestimmung erfasst? 55. Welchen Einfluss hat das Inoculum auf den Anfahrbetrieb? 56. Bei welcher Temperatur wird im Anfahrbetrieb die Substratzugabe gesteigert? 57. Nennen Sie zwei Strategien des kontrollierten Anfahrbetriebes 58. Kann man eine Anaerobanlage (Biogasanlage) mit Schweine-Gülle hochfahren? Welche Schwierigkeiten könnten eintreten? 59. Anhand welcher Parameter kann der Anfahrbetrieb überwacht werden? 60. Wo ist beschrieben, wie im Fall eines Abweichens vom Regelbetrieb vorzugehen ist? Stoffflussberechnung einer Anlage 61. Wozu kann die Erstellung einer Massenbilanz dienen? 62. Nennen Sie Stoffe, die in einer Biogasanlage in die Gasphase gelangen können. 63. Nennen Sie Stoffe, die bei einer Biogasanlage in der Flüssigphase bleiben. 64. Warum gilt bei der Biogasanlage insbesondere für Schwermetalle Was ich in die Anlage einbringe, das kommt mit dem Gärrückstand wieder heraus? 65. Nennen Sie Stoffe, die bei der Ausbringung von Gärrückstand für die Umwelt eine Gefährdung darstellen.

4 66. Warum ist die Eingangskontrolle und Dokumentation der Substratanlieferungen wichtig? 67. Welche Kenngrößen des Substrates benötige ich für die Erstellung einer Massenbilanz? 68. Was bedeuten die Parameter TS und ots des Substrats für die Biogasproduktion? 69. Welche Substratkomponenten können Probleme bereiten? Welche Auswirkungen hat dies auf den Biogas-Prozess? 70. Welche Möglichkeiten gibt es, das Biogaspotenzial für ein Ausgangssubstrat ohne Laboranalyse zu kalkulieren? 71. Welche Möglichkeiten gibt es, die Biogasausbeute von Substraten zu ermitteln und zu errechnen? 72. Welche Menge an Stickstoff aus Wirtschaftsdüngern darf maximal jährlich auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht werden? 73. Welche sind die wichtigsten gesetzlichen Grundlagen zur Düngung und deren zentrale Inhalte? 74. Welche spezifischen Empfehlungen zum Einsatz von Gärrest existieren in Österreich? 75. Wie errechnet sich die Faulraumbelastung in einer Biogasanlage? 76. Wie wird die hydraulische Verweilzeit im Fermenter errechnet? 77. Welches sind die wichtigsten Stoffe für die Erstellung einer Nährstoffbilanz? 78. Welche Möglichkeiten zur Verwertung und eventueller Entsorgung von Gärresten kennen Sie? Die nachfolgend beschriebenen Rechenbeispiele verstehen sich als Vorschläge und sind von jedem Kursveranstalter/Referenten bedarfsweise zu ergänzen. 79. Berechnen der täglichen/jährlichen Gasproduktion auf Basis verschiedener eingesetzter Rohstoffe. 80. Berechnen der ots-raumbelastung. 81. Wie berechnen Sie den Düngerwert einer Tonne Gärreststoff? 82. Welche maximale Menge Gärrest (Biogasgülle) kann auf einem Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche (Grünland/Ackerland) jährlich aufgebracht werden? 83. In welchen rechtlichen Bestimmungen sind die maximal zulässigen Schadstofffrachten bei der landwirtschaftlichen Verwertung von Biogasgülle in Analogie zur Klärschlammverwertung geregelt? 84. Wie wird das erforderliche Fermentervolumen (ohne Nachgärbehälter) für eine Biogasanlage berechnet (bei einer anzunehmenden Verweilzeit)? 85. Berechnen Sie die erforderliche Biogasmenge (Nm 3 mit 58 % CH 4 ), um ein BHKW bestimmter Größe ganzjährig (zb Betriebsstunden pro Jahr, η el. ist 38 %) betreiben zu können. 86. Umrechnungsbeispiel von Biogas auf Standardbedingungen (Umrechnung auf Nm 3 ) 87. Wie viel Kilogramm Kohlenstoff (C) sind in einer Menge von 528 kg Kohlendioxid (CO 2 ) enthalten?

5 88. Eine Biogasanalyse ergibt 55 Vol-% CH 4 (Methan) und 45 % Vol-CO 2. Wie viel kg Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff sind in 10 kg Biogas enthalten? 89. Was ist der Unterschied zwischen Gewichts-% und Volums-% bei der Stoffbilanzierung? Vorhandene Anlagen und technische Ausrüstungen 90. Welche Inhalte und Informationen findet man in einer Betriebsanleitung? 91. Welche Inhalte und Informationen findet man in einem Betriebs(tage)buch? 92. Was bedeutet die CE-Kennzeichnung? 93. Was ist der Unterschied zwischen einem Wartungs- und einem Instandhaltungsvertrag? Was ist der Oberbegriff? 94. Was beinhaltet ein Wartungsplan? 95. Warum muss Schwefelwasserstoff (H 2 S) aus dem Biogas entfernt werden? 96. Welchen Einfluss können erhöhte Schwefelwasserstoffkonzentrationen (> 80 ppm H 2 S) auf den Gasmotor und auf das Abgassystem haben? 97. Welche sind die in der Praxis am meisten genutzten Verfahren zur Entschwefelung? 98. Welche Inhaltsstoffe müssen bei der Biogasaufbereitung für die Einspeisung in das Erdgasnetz oder zum Einsatz als Treibstoff aus dem Biogas entfernt werden? 99. Beschreiben Sie die wichtigsten Verfahren zur Biogasaufbereitung für die Einspeisung in das Erdgasnetz oder zum Einsatz als Treibstoff In welchen Anlagebereichen können im Regelbetrieb Geruchsemissionen auftreten? 101. Welche Einflussfaktoren zur Geruchsbildung können Sie benennen? 102. Welche Möglichkeiten der Abluftbehandlung von geruchs- und schadstoffbeladener Abluft aus Biogasanlagen kennen Sie? 103. Welche Sicherheitseinrichtungen bei Biogasanlagen kennen sie? ArbeitnehmerInnenschutz 104. Wer ist bei einer Biogasanlage wofür verantwortlich und haftbar? 105. Welche Rechtsgrundlagen werden bei einem Arbeitsunfall relevant? 106. Ein selbst verschuldeter Arbeitsunfall kann für den Verunfallten wozu führen? 107. Was ist die wichtigste Maßnahme vor dem Befahren (Besteigen, Begehen) eines Behälters? 108. Was muss beim Befahren von Behältern gemessen werden? 109. Bei welcher CH 4 - bzw. CO 2 -Konzentration in der Luft dürfen Behälter/Schächte befahren werden? 110. Welche Gefahren können durch Austreten (Freisetzen) von Stoffen aus Biogasanlagen auftreten? 111. Warum sind Kohlendioxid CO 2, Schwefelwasserstoff H 2 S und Methan CH 4 so gefährlich?

6 112. Wie sind explosionsfähige und brennbare Atmosphären sowie giftige Stoffe festzustellen? 113. Welche Richtlinien bzw. Verordnungen sind für den Explosionsschutz anzuwenden? 114. Wann ist ein Explosionsschutzdokument erforderlich? 115. Welche Maßnahmen können für den Explosionsschutz getroffen werden? 116. Wo liegt die untere bzw. obere Explosionsgrenze von Methan in Luft? 117. Ist Biogas leichter oder schwerer als Luft? 118. Ab welcher minimalen Sauerstoffkonzentration in der Luft ergibt sich eine Erstickungsgefahr? 119. Was regelt die VEXAT? 120. Was bedeutet primärer Explosionsschutz? 121. Was bedeutet sekundärer Explosionsschutz? 122. Was bedeutet konstruktiver Explosionsschutz? 123. Welche Anforderungen müssen elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen erfüllen? 124. Wonach werden Ex-Zonen eingeteilt? 125. Welche 4 Teile hat eine Arbeitsplatzevaluierung zu enthalten? 126. Welche 4 Bedingungen sind für Brand- bzw. Explosionen erforderlich (Branddreieck)? 127. Für welche Bereiche / Gruppen gibt es die 2 ATEX- Richtlinien? 128. Was ist der Unterschied zwischen grundlegende Sicherheitsanforderungen (GSA) und Mindestforderungen?